電力系統繼電保護綜合實(shí)驗臺_電力自動(dòng)化實(shí)訓考核裝置｜電力實(shí)驗平臺

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電力系統繼電保護綜合實(shí)驗臺

可單獨使用開(kāi)出多門(mén)電氣工程專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)實(shí)驗，多套培訓系統還可組成復雜電力網(wǎng)系統進(jìn)行綜合實(shí)驗、實(shí)訓，并由電力自動(dòng)化監控系統實(shí)現電力網(wǎng)綜合監控，也可組成任意數字智能變電站結構。
設備入口均設有漏電保護器。
整個(gè)實(shí)驗系統控制電源（包括繼電器輔助電壓）均采用安全電壓以?xún)鹊闹绷?4V電源。實(shí)驗信號要求按照電力系統二次標準輸出（100V、5A），且嚴格控制輸出功率，杜絕觸電隱患。
設備運行參數：
設備工作電壓為AC220V、50Hz。
設備允許工作環(huán)境溫度至少在-10℃－+40℃范圍內。
設備允許環(huán)境相對濕度不低于85％（25℃）。
設備整機容量低于3kVA。

一、實(shí)驗臺
電力系統繼電保護綜合實(shí)驗臺提供一個(gè)典型的電力系統運行一次主系統，同時(shí)為繼電保護實(shí)驗提供一次系統平臺。
  電力系統繼電保護綜合實(shí)驗臺由模擬一次主系統、多功能微機保護裝置、常規繼電器、二次電氣控制等構成。
二、微機保護裝置
★包括以下：
1、10kV饋線(xiàn)微機保護裝置模塊
2、35kV線(xiàn)路微機裝置模塊
3、110kV線(xiàn)路成組微機保護裝置模塊
4、變壓器主保護裝置模塊
5、變壓器后備保護裝置模塊
6、電容器微機保護裝置模塊
7、電動(dòng)機微機保護裝置模塊
8、發(fā)電機差動(dòng)保護裝置模塊
9、發(fā)電機后備保護裝置模塊
10、數字式電流繼電器、數字式電壓繼電器、數字式功率方向繼電器、數字式差動(dòng)繼電器、數字式阻抗繼電器、數字式反時(shí)限電流繼電器等數字式繼電器模塊
三、常規繼電器：
包括電磁型電流繼電器、電磁型電壓繼電器、中間繼電器、時(shí)間繼電器、功率方向繼電器、阻抗繼電器、差動(dòng)繼電器。
四、功率放大裝置
1、技術(shù)參數如下：
工作環(huán)境條件
環(huán)境溫度：－10℃~ 40℃
相對濕度：5%~ 95%
交流電源電壓：220V±10%，50Hz±1%
可調交流電壓輸出
輸出范圍：四相，每相0~90V（有效值）
輸出功率：每相≥30VA
響應速度：<200us
輸出電壓精度：≤0.5%
可調交流電流輸出
★輸出范圍：六相，每相0~20A（有效值），需提供證明文件。
輸出功率：每相≥100VA
響應速度：<200us
五、高速數字物理接口箱：
主機內置高性能CPU和高速數字信號處理器，16位DAC模塊、自帶≥10英寸的多彩電阻式觸摸屏。
內置多種特性測試模塊以及多個(gè)線(xiàn)路模型，可通過(guò)觸摸屏修改模型參數，改變系統運行狀態(tài)來(lái)計算并輸出不同運行狀態(tài)下的電流電壓信號。既可單機獨立運行，亦可聯(lián)接其它電腦運行。
特性測試模塊包括：通用特性測試、阻抗繼電器特性測試、差動(dòng)繼電器特性測試、反時(shí)限電流繼電器特性測試等模塊。
線(xiàn)路模型包括：10kV/35kV/110kV線(xiàn)路整組模型、變壓器整組模型、電動(dòng)機保護整組模型、電容器保護整組模型、發(fā)電機保護整組模型等；每種類(lèi)型的模型均可保存4組參數。
1、強大的聯(lián)網(wǎng)功能：多臺高速數字高速數字物理接口箱可聯(lián)網(wǎng)構成二次信號源網(wǎng)絡(luò )，在上位PC機設計組態(tài)和電力系統分析計算軟件完成各個(gè)電壓等級的一次輸配電網(wǎng)絡(luò )的真實(shí)組態(tài)；輸入一次設備的真實(shí)參數，即可完成系統的潮流計算和針對系統中任意點(diǎn)發(fā)生任意故障的短路計算；輸入各測控點(diǎn)真實(shí)電流互感器和電壓互感器的變比，即可得到該測控點(diǎn)真實(shí)的二次電流、電壓值；系統中裝設測控點(diǎn)，可以同步向該測控點(diǎn)的微機保護硬件平臺發(fā)送該點(diǎn)真實(shí)二次電流、電壓模擬信號，以檢驗各保護的動(dòng)作情況。由組態(tài)軟件組態(tài)的一次主接線(xiàn)直觀(guān)、真實(shí)，輸入真實(shí)的設備參數，可以在系統中任意點(diǎn)設置故障類(lèi)型，很方便的進(jìn)行潮流計算和短路計算，由微機保護測試儀同步發(fā)出各測控點(diǎn)的二次電流、電壓信號。
2、通訊方式要求：以太網(wǎng)通信接口，必須保證通訊速率不低于100Mb/s。
3參數指標要求：
包括機箱、CPU板等基本配置，AO板1塊，DI板、DO板和電源板各1塊。
AO板：每塊有10路通道，共地輸出，電平范圍：-10V~+10V，分辨率≥16bit，絕對精度優(yōu)于2mV。
DI板：每塊有12路通道，既可用于電平輸入，也可用于空節點(diǎn)輸入，電平輸入：0V/24V。
DO板：每塊有8路通道，其中8路為電平輸入，8路為空節點(diǎn)輸入，電平輸出：0V/24V。
六、虛擬仿真繼電保護實(shí)驗軟件
再現電力系統繼電保護實(shí)驗系統各環(huán)節操作過(guò)程和運行狀態(tài)，讓學(xué)生了解實(shí)驗系統的原理、構成，在虛擬平臺進(jìn)行實(shí)驗操作完成實(shí)驗預習、虛擬仿真實(shí)驗。解決學(xué)生對實(shí)驗教學(xué)的需求與實(shí)驗室供給能力之間矛盾，減少真實(shí)物理環(huán)境的實(shí)驗投入，避免實(shí)驗過(guò)程中的外在風(fēng)險。
學(xué)生除了到實(shí)驗室實(shí)地操作進(jìn)行實(shí)驗課程外，也可以通過(guò)虛擬實(shí)驗平臺完成相關(guān)的實(shí)驗，這種方式大大提高了實(shí)驗教學(xué)的伸縮性和適應性，克服了實(shí)驗場(chǎng)地、實(shí)驗器材、課時(shí)數等對學(xué)生實(shí)踐能力培養的限制。
參數需求：
1. 全程真實(shí)場(chǎng)景化教學(xué)，操作界面與實(shí)驗臺完全一致，實(shí)驗模型與實(shí)驗臺統一，無(wú)論從感覺(jué)上、操作上還是從行動(dòng)處理上的反饋都會(huì )表現的與真實(shí)實(shí)驗臺的反應高度一致，從而達到在虛擬平臺上完全熟悉實(shí)驗臺的操作。
2.虛擬實(shí)驗時(shí)可自動(dòng)顯示參考實(shí)驗接線(xiàn)原理圖。
3.通過(guò)用戶(hù)名、密碼進(jìn)行登錄操作，學(xué)員的操作記錄，均保存至數據庫中，以方便進(jìn)行回看復習。
4.微機保護虛擬仿真模塊：能虛擬仿真完成10kV饋線(xiàn)微機保護、35kV線(xiàn)路微機保護、110kV線(xiàn)路微機保護、變壓器主保護、變壓器后備保護、電容器微機保護、電動(dòng)機微機保護、發(fā)電機差動(dòng)保護、發(fā)電機后備保護等微機保護功能，操作方式及實(shí)驗原理與實(shí)際保護裝置完全一致。
5.物理接口箱虛擬仿真模塊：能虛擬仿真多種特性測試模塊以及多個(gè)線(xiàn)路模型，可修改模型參數，改變系統運行狀態(tài)來(lái)計算。同時(shí)可實(shí)現通用特性測試、阻抗繼電器特性測試、差動(dòng)繼電器特性測試、反時(shí)限電流繼電器特性測試等繼電保護測試功能，操作方式及實(shí)驗原理與實(shí)際物理接口箱完全一致。
6.繼電器虛擬仿真模塊：能虛擬仿真電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器、時(shí)間繼電器、功率方向繼電器、阻抗繼電器、差動(dòng)繼電器等繼電器功能，操作方式及實(shí)驗原理與實(shí)驗臺上配置的繼電器完全一致。
7.在虛擬實(shí)驗平臺可完成繼電器特性實(shí)驗、10kV-35kV微機保護綜合實(shí)驗、110kV微機保護綜合實(shí)驗、變壓器保護綜合實(shí)驗、電容器保護綜合實(shí)驗、電動(dòng)機保護綜合實(shí)驗、發(fā)電機差動(dòng)保護實(shí)驗、發(fā)電機后備保護實(shí)驗等實(shí)驗。
8.通過(guò)網(wǎng)絡(luò )可以觀(guān)看各個(gè)實(shí)驗的操作講解視頻。
9.本項目提供不低于30個(gè)虛擬平臺賬號。
七、實(shí)驗項目
（一）常規繼電器特性實(shí)驗
1. 常規電流繼電器特性實(shí)驗
2. 常規電壓繼電器特性實(shí)驗
3. 常規功率方向繼電器特性實(shí)驗
4. 常規差動(dòng)繼電器特性實(shí)驗
5. 常規阻抗繼電器特性實(shí)驗
6. 時(shí)間繼電器實(shí)驗
7. 中間繼電器實(shí)驗
8. 常規電流速斷保護實(shí)驗
9. 常規電流電壓連鎖速斷保護實(shí)驗
（二）微機保護實(shí)驗
1. 數字式繼電器特性實(shí)驗（包括以下6種數字式繼電器實(shí)驗）
   數字式電流繼電器特性實(shí)驗
   數字式電壓繼電器特性實(shí)驗
   數字式功率方向繼電器特性實(shí)驗
   數字式差動(dòng)繼電器特性實(shí)驗
   數字式阻抗繼電器特性實(shí)驗
   數字式反時(shí)限電器特性實(shí)驗
2. 10kV-35kV微機保護綜合實(shí)驗
可設置任意實(shí)驗模型，并能進(jìn)行故障錄波和實(shí)驗過(guò)程回放*大、*小運行方式下三段電流保護實(shí)驗
       10kV線(xiàn)路過(guò)電流保護實(shí)驗
       35kV線(xiàn)路電流電壓聯(lián)鎖速斷保護實(shí)驗
       方向性過(guò)電流保護實(shí)驗
       反時(shí)限電流保護實(shí)驗
       過(guò)電流保護與自動(dòng)重合閘前加速保護實(shí)驗
       過(guò)電流保護與自動(dòng)重合閘后加速保護實(shí)驗
       零序電壓保護實(shí)驗
  3. 110kV微機保護綜合實(shí)驗
可設置任意實(shí)驗模型，并能進(jìn)行故障錄波和實(shí)驗過(guò)程回放方向圓相間距離保護實(shí)驗
       方向圓接地距離保護實(shí)驗
       三段式距離保護實(shí)驗
       零序電流保護實(shí)驗
       零序方向保護實(shí)驗
       零序電壓閉鎖實(shí)驗
       距離保護與自動(dòng)重合閘實(shí)驗
       零序電流保護與自動(dòng)重合閘實(shí)驗
4.變壓器保護綜合實(shí)驗
差動(dòng)類(lèi)保護與現場(chǎng)保護一致是三相差動(dòng)保護
      變壓器電流速斷保護實(shí)驗
       變壓器差動(dòng)速斷保護實(shí)驗
       變壓器比率制動(dòng)差動(dòng)保護實(shí)驗
       變壓器過(guò)電流保護實(shí)驗
       變壓器低電壓起動(dòng)過(guò)電流保護實(shí)驗
       變壓器復合電壓起動(dòng)過(guò)電流保護實(shí)驗
       變壓器過(guò)負荷保護實(shí)驗
模擬重瓦斯告警、跳閘實(shí)驗
模擬輕瓦斯告警實(shí)驗
模擬超溫告警、跳閘實(shí)驗
模擬過(guò)溫告警實(shí)驗
5.電容器保護綜合實(shí)驗
電容器限時(shí)電流速斷保護實(shí)驗
電容器過(guò)電流保護實(shí)驗
電容器過(guò)電壓保護實(shí)驗
電容器母線(xiàn)失壓保護實(shí)驗
6.電動(dòng)機保護綜合實(shí)驗
電動(dòng)機過(guò)電流保護實(shí)驗
電動(dòng)機不平衡保護實(shí)驗
電動(dòng)機接地保護實(shí)驗
電動(dòng)機低電壓保護實(shí)驗
7.發(fā)電機差動(dòng)保護實(shí)驗
差動(dòng)類(lèi)保護與現場(chǎng)保護一致是三相差動(dòng)保護
發(fā)電機差動(dòng)速斷保護實(shí)驗
發(fā)電機比率制動(dòng)差動(dòng)保護實(shí)驗
發(fā)電機模擬超溫保護實(shí)驗
發(fā)電機模擬過(guò)溫保護實(shí)驗
8.發(fā)電機后備保護實(shí)驗
發(fā)電機過(guò)電流保護實(shí)驗
發(fā)電機過(guò)電壓保護實(shí)驗
發(fā)電機低電壓保護實(shí)驗
發(fā)電機過(guò)負荷保護實(shí)驗
（三）電力系統分析課程實(shí)驗
電力系統電氣主接線(xiàn)圖的設計與組態(tài)
開(kāi)式電力網(wǎng)絡(luò )的潮流計算
環(huán)網(wǎng)的潮流計算
電力網(wǎng)的電壓和功率分布
電力系統不對稱(chēng)故障的分析計算
電力系統三相短路的分析計算
電力系統潮流分析實(shí)驗
電力系統短路計算實(shí)驗
（四）變電站綜合自動(dòng)化實(shí)驗
1. 變電站監控實(shí)驗
2. 遙測、遙控、遙信操作功能實(shí)驗
3. 變電站倒閘操作實(shí)驗、實(shí)訓
4. 變電站送電操作實(shí)訓
5. 變電站停電操作實(shí)訓
6. 繼電保護接線(xiàn)實(shí)驗
7. 110kV線(xiàn)路保護實(shí)驗
8. 變壓器保護實(shí)驗
9. 10kV線(xiàn)路保護實(shí)驗
10. 電容器保護實(shí)驗
11. 電動(dòng)機保護實(shí)驗
（五）電氣工程專(zhuān)業(yè)課程設計、畢業(yè)設計及創(chuàng )新科研平臺
可用于進(jìn)行發(fā)電廠(chǎng)電氣、電力網(wǎng)、繼電保護課程設計，方便地檢驗課程設計成果。系統通信協(xié)議開(kāi)放，可作為保護、測控、變電站綜合自動(dòng)化等相關(guān)方向的畢業(yè)設計和創(chuàng )新科研平臺。
★列表提供課程設計不小于20個(gè)，畢業(yè)設計案例集不少于20個(gè)。中標后在實(shí)驗指導書(shū)上提供對應的詳細案例集。

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